szupermasszív fekete lyukak

A fekete lyukak az univerzum legtitokzatosabb objektumai közé tartoznak, és a legtöbbet tanulmányozott csillagok és szupermasszív fekete lyukak. Ahhoz, hogy egy csillagtípus kialakulhasson, a csillagnak először hirtelen meg kell halnia. Másrészt még mindig nem vagyunk biztosak a legtöbb galaxisban található szupermasszív fekete lyukak eredetében. A szingularitásnál, a fekete lyuk középpontjában az idő és a tér megáll.

Ebben a cikkben elmondjuk, mik a szupermasszív fekete lyukak, eredetük és jellemzőik.

Mik azok a szupermasszív fekete lyukak

A fekete lyuk a téridő véges tartománya, ahol a gravitációs tér olyan erős, hogy semmi sem tud kiszabadulni, beleértve a fényt is. Magukat a fekete lyukakat nem lehet megfigyelni, de a körülöttük lévő anyag kimutatható. Ezt akkréciós lemeznek hívják. Anyagból keletkezik, amely a fekete lyuk közepe felé vonzódik.

Általános jellemzők

Íme néhány jellemző a csillagszerű fekete lyukak és a szupermasszív fekete lyukak:

• A csillagok fekete lyukai akkor keletkeznek, amikor a csillagok meghalnak. Ami a szupermasszív tárgyakat illeti, eredetük nem ismert, de úgy vélik, hogy szorosan összefüggnek a Tejútrendszer születésével.
• Erős gravitációs vonzásának köszönhetően semmi sem tud elmenekülni, még a fény sem. Ha azonban biztonságos távolságban van, semmi sem fog történni.
• Nagyon nagyok, a miénknél tízszer nagyobb tömegű csillagokkal.
• Nincs merev vagy szilárd felületük. Például az eseményhorizont nem egy olyan entitás, amelyről elmondható, hogy itt kezdődik és ott ér véget, ez egy láthatatlan határ, de ha egyszer nincs visszaút.
• A fekete lyukak azáltal nőnek, hogy a közeli csillagokból származó anyagokat, például gázt és port csapdába ejtenek, és még más fekete lyukakkal is egyesülnek.
• Az általuk kibocsátott kvantumhatásoknak köszönhetően Hawking-sugárzásnak hívják.
• Fenségük ellenére a fekete lyukak egyszerűek, és csak tömegüket, szögimpulzusukat és töltésüket ismerjük.
• Középpontjukban egy szingularitás van, ahol minden anyag véget ér. A tér és idő vége egy sűrűn tömött pont.
• Úgy tartják, hogy minden galaxis közepén fekete lyuk található. További kutatásokra azonban még szükség van.
• Amikor két fekete lyuk egyesül, zavarokat hoznak létre a téridőben, amelyeket gravitációs hullámoknak neveznek. Akár a fekete lyuk és a neutroncsillag között is lehet.
• A szupermasszív fekete lyukak hatalmas szuperanyag-sugárokat képesek létrehozni
• Hő, például röntgen-, gamma- és rádióhullámok, amelyek közel fénysebességgel terjednek, több százezer fényévnyire nyúlnak ki a fekete lyuk pólusaitól.
• A fekete lyukakat egyértelműen nem lehet megfigyelni, de ahogy elnyelik a közeli objektumokból, például csillagporból, csillagokból és galaxisokból származó anyagokat, láthatóvá válnak, ahogy akkréciós korongok képződnek körülöttük.

Hogyan keletkeznek szupermasszív fekete lyukak

Ahhoz, hogy egy kis képet kapjunk arról, hogyan keletkeznek a fekete lyukak, elképzelhetjük, hogy erősen összenyomunk egy tárgyat, hogy növeljük a sűrűségét, azonban az elektromágneses és nukleáris erők hatására az anyag ellenállni kezd.

Számunkra, hogy ilyen kicsi, rendkívül sűrű térfogatba tömörítsük, hogy fekete lyukat hozzunk létre, óriási erőre vagy összeomlásra lenne szükség, mint egy szupernóva. Szupernóva akkor keletkezik, amikor egy hatalmas csillag meghal, és egy robbanás során nagy mennyiségű energiát szabadít fel, majd összeomlik és fekete lyukat képez.

A legtöbbet tanulmányozott fekete lyukak a csillagtömegű fekete lyukak és a szupermasszív fekete lyukak. A csillagos fekete lyukak nagy tömegű (a napunknál 10-15-ször nagyobb tömegű) csillagok hideg maradványai, amelyek életük utolsó szakaszába léptek. Ezek a fekete lyukak szétszórva vannak galaxisunkban és univerzumunkban.

Sok végső stádiumban lévő csillag végül fehér törpévé vagy neutroncsillaggá válik. Ezek a csillagok azonban annyira instabilak lehetnek, hogy szupernóváknak nevezett robbanásokat produkálnak. Ebben a szakaszban a csillagnak nincs elég ereje ahhoz, hogy ellenálljon a gravitációs vonzásnak, ezért a csillag zsugorodni kezd, amíg fekete lyukat nem képez.

Ez egy kettős csillagrendszer, amely egy hatalmas csillag mellett helyezkedik el egy fekete lyuk mellett, ahonnan energiát nyer. Mindkettő egy kettős csillagrendszer része, ahol az első csillag fekete lyukká válik, miután szupernóvának nevezett hatalmas robbanáson ment keresztül. A második elnyelődik, anyaga akkréciós korongot képez, és rádióhullámokat vagy röntgensugarakat bocsát ki.

A szupermasszív fekete lyukak valóságos szörnyek, amelyek számos galaxis, köztük a mi Tejútrendszerünk középpontjában léteznek. Tömegük milliós vagy milliárdos naptömegű, és egészen egy naprendszerig terjednek.

A szupermasszív fekete lyukak fontos szerepet játszanak a galaxisok evolúciójában. Megfigyelték, hogy a legtöbb (de nem mindegyik) galaxis középpontjában szupermasszív fekete lyuk található. A szupermasszív fekete lyukak eredete ma nagy potenciállal rendelkező kutatási terület. Van még mit felfedezni.

Egy szupermasszív fekete lyuk szerkezete és részei

A fekete lyuk a következő struktúrákból áll:

• Szingularitás: Ez egy végtelen sűrűségű fekete lyuk központi pontja, ahol az anyag véget ér, ahol a fizika törvényeinek már nincs értelme, és ahol megszűnik az idő és a tér.
• eseményhorizont: Ez az a pont, ahonnan nincs visszaút, a fekete lyuk körüli szingularitás, és akkora, mint a Schwarzschild-sugár. A szökési sebesség itt megegyezik a fénysebességgel, így az eseményhorizont határát átlépő anyag (részecskék és sugárzás) nem tud elmenekülni, még a fény sem. Ez egy egyirányú utazás.
• akkréciós lemez: egy fekete lyuk körül alakul ki, amikor egy közeli objektumból, például csillagból rögzíti az anyagot. A túlhevített gázból és poros anyagból készült korong szintén nagy sebességgel forog, és sugárzást, például röntgensugarakat és rádióhullámokat termel. A fekete lyuk ebből az anyagkorongból kapja táplálékát.
• Ergoszféra: Ez a forgó fekete lyuk körüli régió, távol az eseményhorizonttól. Itt tér és idő szívódik be a fekete lyukat körülvevő örvénybe. Egy objektum beléphet és elhagyhatja az ergoszférát (ha támogatja az árapály erőket).
• relativisztikus sugárhajtások: nagy kiterjedésű, nagyon forró anyagok, amelyek közel fénysebességgel haladnak, elsősorban röntgen- és rádióhullámok, amelyek közeli sugarakat hoznak létre a fekete lyuk pólusainál, miközben az objektum anyagával táplálkozik.

Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat arról, mik a hatalmas fekete lyukak és jellemzőik.